第二章 第三节 测量匀变速直线运动的加速度（课件）2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（粤教版）

第三节　测量匀变速直线运动的加速度 第二章　匀变速直线运动 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会根据纸带上打出的点利用平均速度公式求瞬时速度. 3.会利用图像法或逐差法求加速度. 学习目标 技能储备 精析典题 随堂演练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 课时对点练 1.求某点的瞬时速度 根据平均速度法求出各计数点的速度.vn＝ ，T为两计数点间的时间间隔. 2.求加速度 利用v－t图像或逐差法求加速度. 一、实验原理 技能储备 打点计时器、纸带、复写纸、 电源、小车、细绳、一端附有定滑轮的长木板、 、钩码、导线等. 二、实验器材 交变 刻度尺 1.如图1所示，把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，将滑轮端伸出桌面.将打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端，连接好电路(若使用电磁打点计时器，接 V的低压 电源；若使用电火花计时器，接 V的 电源). 三、实验步骤 图1 4～6 交流 220 交流 2.在让纸带穿过打点计时器的限位孔后，将其一端夹在小车尾部正中央.把小车靠近打点计时器，在小车前端系上细绳.细绳、纸带与木板平行，且细绳、纸带、限位孔要在一条直线上.细绳长度略短于定滑轮离地的高度.细绳跨过定滑轮，挂上适量的钩码. 3. ，然后 (填“释放小车”或“启动打点计时器”)，让它拖着纸带运动，适时阻止小车与滑轮相碰，及时关闭电源，更换纸带，重复做三次. 启动打点计时器 释放小车 1.挑选纸带并测量 选择点迹清楚、没有漏点的纸带，舍弃开始点迹密集的一段，找一个合适的点作为开始点.为了测量方便和提高测量精度，把每打五次点的时间作为时间单位，则时间间隔T＝0.02 s×5＝0.1 s. 确定恰当的计数点，并标上序号0,1,2,3，…，如图2所示.每两个相邻计数点间的距离分别为s1，s2，s3… 四、数据处理 图2 2.设计实验数据记录表格，分析处理数据. 3.瞬时速度、加速度的计算和记录 (2)求加速度 ①利用逐差法 . 实验数据记录表 计数点 位移s/m 速度v/(m·s－1) 加速度a/(m·s－2) 0 — — — 1 s1＝ — 2 s2＝ — 3 s3＝ — 4 s4＝ 5 s5＝ 6 s6＝ — 图3 ②利用v－t图像的斜率：a＝ . 如图3所示，根据每一个计数点对应的时间和小车的瞬时速度，在v－t坐标系中作出最佳拟合曲线(或直线)，尽量让各数据对称分布在这条曲线(或直线)的两侧. 选取图线中容易读取的两个点(t1，v1)和(t2，v2)，根据 k＝ 求得直线的斜率，即为小车运动的加速度a. 1.开始释放小车时，应使小车 (填“靠近”或“远离”)打点计时器. 2.先 ，待打点稳定后，再 (填“启动打点计时器”或“释放小车”). 3.打点完毕，立即关闭电源. 4.选取一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少.一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即打点计时器所接电源频率为50 Hz时，时间间隔为T＝ ＝ . 五、注意事项 靠近 启动打点计时器 释放小车 5×0.02 s 0.1 s 5.在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在坐标平面中央. 6.利用描出的点作v－t图像时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应作一条 ，使大多数点在曲线(或直线)上，不在线上的点 分布在曲线(或直线)两侧，个别离线较远的点应舍去. 平滑的曲线或直线 对称 例1　在“探究匀变速直线运动”的实验中， (1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材. A.电磁打点计时器　B.天平　C.低压交流电源　D.低压直流电源　E.细绳和纸带　F.钩码和小车　G.秒表　H.一端有滑轮的长木板　Ι.刻度尺 选出的器材有AEFH，还需要 . 一、实验原理与操作 精析典题 C、I 解析　在本实验中，不需要测量小车和钩码的质量，因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此不需要直流电源，同时电磁打点计时器记录了小车的运动时间，因此不需要秒表.测量点迹间的距